400-1188-260

13372307781

  • 測試咨詢(xún)

    400-1188-260
  • 質(zhì)量投訴
    +86-573-86161208
  • 測后服務(wù)
    +86-573-86161256 86161587 86180108
  • 地址:浙江省海鹽縣豐潭路777號
首頁(yè) 檢測技術(shù)與成果

分享:熱鍍鋅雙相鋼DP780電阻點(diǎn)焊工藝

為了滿(mǎn)足日益嚴格的環(huán)保法規要求,汽車(chē)制造商正在努力減輕汽車(chē)車(chē)身重量,因為車(chē)身越輕燃料消耗和氣體排放就越低[1]。先進(jìn)高強度鋼擁有出色的強度,在更輕的車(chē)身重量需求下促使先進(jìn)高強度鋼正逐步替代傳統碳鋼。先進(jìn)高強度鋼,如雙相鋼、復相鋼、相變誘導塑性鋼及淬火配分鋼等已廣泛應用于汽車(chē)行業(yè)。在汽車(chē)車(chē)身制造中,焊裝包括車(chē)身底板、側圍、車(chē)架、車(chē)身總成等部分,在焊接過(guò)程中大量采用電阻點(diǎn)焊工藝,車(chē)身上有數千個(gè)焊點(diǎn),由于它們的性能會(huì )顯著(zhù)影響車(chē)輛的耐用性和耐撞性[2-4],因此先進(jìn)高強度鋼的電阻點(diǎn)焊性能尤為重要,焊接裂紋、縮孔和飛濺等缺陷均會(huì )對點(diǎn)焊接頭的機械性能產(chǎn)生不利影響。先進(jìn)高強度鋼焊接過(guò)程中其塑性溫度區間較窄,與傳統低碳鋼相比,為獲得同樣的塑性變形需要較大的電極壓力,因此導致焊接窗口變窄,工藝較難控制,容易出現焊接缺陷影響焊接性能[5-6]。先進(jìn)高強度鋼由于碳當量較高,熔核區快速冷卻后組織基本為馬氏體具有非常高的硬度,在拉伸剪切實(shí)驗中,材料較高的屈服強度將會(huì )在點(diǎn)焊接頭邊緣產(chǎn)生更大的應力集中,完全鈕扣斷裂不容易發(fā)生,因此焊點(diǎn)機械性能測試過(guò)程中可能更容易產(chǎn)生界面或部分界面斷裂模式。對于先進(jìn)高強度鋼即使出現這種類(lèi)型的斷裂模式,預期應用的焊接強度仍然可以達到[7-9],但相對較低。傳統的失效模式準則認為熔核直徑大于臨界值可確保焊接接頭以完全鈕扣斷裂模式失效,臨界值僅取決于焊接鋼板的厚度,但對于先進(jìn)高強鋼臨界熔核直徑不僅取決于鋼板厚度,還取決于失效部位硬度與焊點(diǎn)熔核硬度的比值,因此傳統的失效準則已不足以對其電阻點(diǎn)焊性能進(jìn)行評價(jià)。為了改善先進(jìn)高強鋼的失效模式,提高焊點(diǎn)機械性能,需要對淬火后的硬質(zhì)馬氏體進(jìn)行軟化處理。軟化是由于在熱影響區中形成回火馬氏體,從而提高了焊點(diǎn)吸收能量的能力。為提高熱鍍鋅雙相鋼DP780電阻點(diǎn)焊性能,在電阻點(diǎn)焊焊接循環(huán)后增加回火脈沖,本實(shí)驗研究了回火脈沖電流和時(shí)間對點(diǎn)焊接頭性能的影響。

1. 實(shí)驗材料與方法

實(shí)驗材料采用C-Si-Mn成分體系設計的熱鍍鋅雙相鋼DP780,適量添加微合金元素,具體化學(xué)成分見(jiàn)表1。使用中頻直流電阻點(diǎn)焊機進(jìn)行焊接,電極為端面直徑6 mm的圓頂型電極,材質(zhì)為鉻鋯銅。

選擇在單脈沖條件下,以拉伸剪切載荷最大且不會(huì )發(fā)生飛濺的焊接參數為基礎增加回火脈沖,實(shí)驗過(guò)程中電極壓力固定為4.0 kN。實(shí)驗中焊后間隔為500 ms,滿(mǎn)足使焊點(diǎn)完全轉變?yōu)轳R氏體所需的淬火時(shí)間。為避免由于水冷銅電極的存在及其淬火效應使點(diǎn)焊接頭快速冷卻,回火脈沖后的保持時(shí)間設置為0,以防止焊點(diǎn)的快速冷卻,回火脈沖過(guò)程示意圖如圖1所示。圖中,I1:點(diǎn)焊電流,8 kA;I2:回火脈沖,4/5/6 kA;t1:點(diǎn)焊時(shí)間,200 ms;t2:焊后間隔,500 ms;t3:脈沖時(shí)間,100/200/300 ms。

拉伸剪切實(shí)驗的樣品:將長(cháng)度150 mm、寬度50 mm的鋼板以圖2所示的方式搭接后進(jìn)行焊接。在相同的焊接工藝參數條件下進(jìn)行三次重復焊接,并分別測試拉伸剪切性能。為了在拉伸測試過(guò)程中保持對準,在每次測試中都使用由實(shí)驗材料制造的墊片,其厚度與拉伸剪切實(shí)驗的樣品厚度相同。在電子萬(wàn)能實(shí)驗機上進(jìn)行拉伸實(shí)驗,應變速率為8 mm/min,同時(shí)記錄載荷-位移曲線(xiàn),從中提取最大載荷并測量吸收能。


通過(guò)線(xiàn)切割將焊點(diǎn)從中心切開(kāi),制備組織分析試樣及硬度測試試樣。在室溫下進(jìn)行機械拋光,然后用體積分數為4%的硝酸酒精溶液進(jìn)行腐蝕并拋光,通過(guò)掃描電子顯微鏡觀(guān)察微觀(guān)結構,并分析經(jīng)單脈沖及不同回火脈沖電流和時(shí)間處理后拉伸剪切性能變化。使用維氏顯微硬度測試儀測量點(diǎn)焊接頭硬度,測試載荷為9.8 N,保持時(shí)間為10 s。

2. 實(shí)驗結果與討論

2.1 金相組織和硬度分析

首頁(yè) 上一頁(yè) 下一頁(yè) 尾頁(yè) 第23頁(yè), 共154頁(yè)